(57)【要約】【課題】  本発明は、光記録媒体のウォブル種別を検出する方法及びデバイスに関する。【解決手段】  本発明によると、プログラム可能なデジタル同調発振器が異なる周波数のウォブルを検出するために設けられ、ウォブル信号は、ベースバンドに変換される。好ましくは、ウォブルの振幅と共に、ウォブルの位相の一貫性が、ウォブルの存在の検証に用いられる。このため、直交−極座標変換器が設けられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラム可能なデジタル同調発振器により異なる周波数のウォブルを検出するステップと、
ウォブル信号をベースバンドに変換するステップとを有する光記録媒体のウォブル種別検出方法。
【請求項２】
デジタル同調発振器に含まれる、入力及び出力のルックアップテーブルにより、削減した数のビットを用いてサイン及び／又はコサイン信号を生成する更なるステップを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ウォブルの存在を検証するために、ウォブルの振幅と共に、ウォブルの位相の一貫性を利用する更なるステップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
位相の一貫性は、量子化し、平均化した位相変動の絶対値を計算することにより測定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
記録媒体の速度にロックしたクロック（Ｔ＿ｃｌｋ）とウォブル検出を同期させる更なるステップを有する請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
平均化フィルタの値（Ｎ１）を増加させることで、ウォブル検出の周波数選択性を増加させる更なるステップを有する請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
直交−極座標変換器によりウォブルの振幅及び／又は位相を検出する更なるステップを有する請求項３から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ウォブルの振幅は、直交−極座標変換器において直交座標成分の加算により決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
直交−極座標変換器のために、８ビット入力で４ビット出力ルックアップテーブルを用い、
少なくとも１の直交座標成分が４ビットのダイナミックレンジ外であるとき、直交座標成分を減衰させる更なるステップを有する請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
直交−極座標変換器の前に、平均化フィルタによりウォブル変調を削除する更なるステップを有する請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
記録媒体の速度にロックしたクロック（Ｔ＿ｃｌｋ）の代わりに、分周したクロック（Ｔ２ｃｌｋ）を使用し、
少なくとも２つのウォブル検出のパスを、時分割で処理する更なるステップを有する請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
異なる周波数のウォブルを検出するためのプログラム可能なデジタル同調発振器と、
ウォブル信号をベースバンドに変換する変換器とを有する光記録媒体のウォブル種別を検出するデバイス。
【請求項１３】
光記録媒体の再生及び／又は記録装置において、
光記録媒体のウォブル種別を検出するために、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実行、または、請求項１２に記載のデバイスを有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体のウォブル種別を検出する方法及びデバイス、並びに、前記方法又はデバイスを利用した光記録媒体の再生及び／又は記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体の再生のために、光記録媒体の種別を決定することが重要である。一般的に異なる媒体種別が存在する。可能な分類としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−Ｒ（Ｗ）（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ＋Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ／Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）がある。
【０００３】
コピープロテクションを可能とするために、ＤＶＤ／ＣＤの再生器又は記録器は、再生専用ディスク：ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏと、追記型／書換型ディスク：ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ−ＲＡＭを見分ける必要がある。予め記録されているコンテンツは暗号化（ＣＳＳ、Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ又はＣＰＰＭ、Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐｒｅｒｅｃｏｒｄｅｄ  Ｍｅｄｉａ）されているが、暗号のみではビットコピーに対しての保護はなされない。よって、再生器又は記録器は、記録可能な媒体からの暗号化されたコンテンツの再生を拒否する必要がある。しかし、再生専用媒体からの暗号化されたコンテンツの再生を禁じてはならない。
【０００４】
記録可能な媒体と再生専用媒体を区別するために、記録可能な媒体にはプリグルーブウォブルとして存在し、再生専用媒体には存在しない、ウォブルの存在が好ましくは検出される。
【０００５】
再生前に、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを区別することは有用である。これは、再生及び／又は記録に使用する光ピックアップの４つの光検出器によって生成される４つの信号の適切な組合せで得られ、トラッキングに使用するプッシュプル信号を分析することで達成できる。もし、プッシュプル信号がウォブルを含んでいれば、記録媒体は、追記型又は書換型である。これは、ＣＤの種別を決定するには十分であるが、ＤＶＤについては、＋Ｒ（Ｗ）と−Ｒ（Ｗ）を区別することが重要である。もし、１ｘの速度でのウォブル周波数が、８１７．５ｋＨｚであれば、記録媒体は、＋Ｒ（Ｗ）である。もし、１ｘの速度でのウォブル周波数が１４０ｋＨｚであれば、記録媒体は−Ｒ（Ｗ）である。媒体毎のウォブルの異なる特徴を、以下、表１に要約して示す。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
チャネルビットレートとウォブル周波数の比率は一定であるが、速度が１ｘでない場合、ウォブル周波数は、速度に応じて変化する。比率は、表における、ウォブル当たりのチャネルビット数に等しい。ウォブル信号とデータ信号ＨＦは、共に４つの光検出器からの同じ４つの信号から得ているので、それらは完全に同期している。
【０００８】
再生を行う前に、ウォブル検出器は、好ましくは以下の情報を与える。
−記録媒体がＣＤである場合には、ウォブルの有り無し。
−記録媒体がＤＶＤである場合には、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）のウォブルであるか、ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）のウォブルであるか、ウォブルが存在しないか。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した情報を提供することができるウォブル検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、ウォブル検出は、ウォブル信号のベクトル分析に基づく。ウォブルの位相及び振幅が共に測定される。振幅を測定するのみでは、ウォブルの存在の信頼ある検出を保証するためには十分ではない。
【００１１】
このため、ある種のベクトルスペクトラムアナライザが必要である。目的は、低い実装コストである。プッシュプル信号の全スペクトラム測定の必要はなく、ウォブル周波数の狭帯域測定のみが必要である。この測定は、実装コストに注意し、デジタル領域で実行する。よって、高性能なフィルタの使用は避け、必要なバスも、検出の信頼性を損なうことなくできる限り少なくする。ウォブルは位相変調されているが、ウォブル位相の一貫性を検査するための基準を提案する。これは、再生器や記録器に既に存在するＰＬＬからのクロックを用い、その変動の絶対値の平均を計算することで実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のより良い理解のために、以下では最良の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、この実施形態のみに限定されるものではなく、特定される特徴については、本発明の範囲を逸脱しない組合せ及び／又は修正が可能である。
【００１３】
本発明は、ウォブル信号の測定に基づく。不幸にも、ウォブルの周波数においてプッシュプル信号の振幅の測定は、ウォブルの存在を判断するには常に十分というわけではない。読み出されたウォブル信号の振幅は、幾つかの要因により変化するかもしれない。例えば、記録媒体や、再生に用いる光ピックアップに依存する。よって、検出器の閾値選択は困難である。
【００１４】
ウォブルの位相も利用すると、検出はより信頼できるものとなる。もしウォブルが存在しなければ、位相は（−π、＋π）の範囲に均一に分布する。もしウォブルが存在すれば、位相は、前記のようなランダムに分布しない。それどころか、位相はほとんど一定である。
【００１５】
位相の利用は、２つの関連する問題により困難なものとなっている。第１の問題は、一定ではない記録媒体の回転速度に起因する。サーボループにより速度が変化したとき、ウォブル周波数も変化し、ウォブル位相はランダムとなる。この問題を解決するため、ＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）が必要である。ＰＬＬは再生パスのために既に利用可能であり、よって、記録媒体の速度にロックしたクロックＴ＿ｃｌｋを生成するために、既に存在するＰＬＬを使用することが、可能な解決策である。このクロックを、ウォブル信号と全ウォブル検出器を同期させるために用いる。この場合、ウォブル位相は時間に対して一定であり、ウォブル周期内のＴ＿ｃｌｋ数は固定である。この解決法の利点は明白である。データ信号ＨＦを用いることで、ＰＬＬの引込み処理が速くなり、周波数エラー及び位相エラーは小さくなる。これは、データ信号ＨＦはより大きいエネルギーを持ち、高い信号対雑音比を有しているからである。更に、データ信号ＨＦの周波数は、ウォブル信号のスピードより速い。
【００１６】
他の障害は、＋Ｒ（Ｗ）とＣＤでのウォブルの位相変調である。この問題は、両場合共、変調指数が低いことを考慮すれば解決できる。＋Ｒ（Ｗ）の場合は、９３ウォブル周期内に、最大４つの位相ジャンプが存在する。よって、適切な平均化フィルタでこの問題は解決できる。ＣＤの場合、キャリア（２２ｋＨｚ）と比較して、周波数変動は大変小さい（１ｋＨｚ）。よって、ウォブルの位相は、２つのウォブル周期間で、たったπ／１１と、大きくは変化しない。その上、測定する位相変動の量子化ステップが、周波数変調により生ずる小さい位相変動より大きければ、この小さい位相変動は、完全に除去されることとなる。
【００１７】
位相は、その変動の絶対値の平均を、ウォブル周期毎に計算して用いる。この様子を図１に示す。デルタ処理は、位相値を２倍の範囲（−２π、＋２π）に広げるので、剰余演算が必要となる。もし、ウォブルが存在すれば、結果はほぼ０となる。もし、ウォブルが存在しなければ、信号は２つの連続するウォブル周期間で相関がないと仮定すると、変動の絶対値の平均はπ／２となる。
【００１８】
アルゴリズムの他の重要な部分は、位相と振幅の測定のためのウォブルの抽出である。このために、ＩＱ復調器に基づく相関器が使用される。本発明によるウォブル検出器の詳細な構成を図２に示す。積分＆ダンプ処理の後、ＩＱ復調器は、ウォブル信号のＩ成分（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）とＱ成分（ｉｎ−ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）を与える。既に述べたように、信号とクロックＴ＿ｃｌｋを同期させることが重要である。結果として、このクロックはデジタルＩＱ復調器のクロックとして用いられる。最後に、ウォブルの位相及び振幅は、直交座標から極座標への変換手段により測定される。このため、Ｉ及びＱ成分が振幅及び位相成分に変換される。位相及び振幅の測定値を読み出すことで、ウォブルが存在するか否かを検出することができる。
−振幅値が高く、位相変動の絶対値の平均が低い場合は、記録媒体が記録可能型であることを示し、
−振幅値が低く、位相変動の絶対値の平均が高い場合は、記録媒体が記録可能型ではないことを示している。
もちろん、ＤＶＤの場合、ウォブル周波数は＋Ｒ（Ｗ）と−Ｒ（Ｗ）で異なる値を持つため、この測定は２度繰り返される。よって、信号は、好ましくは両周波数において測定がなされる。
【００１９】
ウォブル検出器の構造について、より詳細に説明を行う。光検出器（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からの４つの信号は、プッシュプル信号を生成するために結合される。プッシュプル信号は、検出のための十分な振幅を得るために増幅される。利得は各媒体のために可変であり、異なる利得がＣＤ、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）に用いられる。クリッパは、信号のダイナミックレンジを制限する。これは、ウォブル信号のランドプリピットのピークは、ウォブルの損失なしに削減されるため、特に、ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）の場合に有効である。
【００２０】
ＩＱ復調器は、記録媒体の速度に同期することが必要である。よって、信号は、クロックＴ＿ｃｌｋで再サンプリングされる。加えて、復調器の局所発振器も同じクロックを使用する。デジタルでの実装の複雑さを減らすために、速度を遅くすることが有益であり、よって、分周したクロックＴ２ｃｌｋを使用する。プッシュプル信号のためには、信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全速度は必要ではなく、サブサンプリングする。
【００２１】
不幸にも、不平衡データ信号ＨＦは無視できず、低いサンプリングは、この信号の折り返し雑音をウォブル周波数にもたらすかもしれない。データ信号ＨＦのスペクトラムの典型的な広がりを考慮すると、サブサンプリングのファクタが２であれば、折り返し雑音は発生しない。
【００２２】
検出器の総ての要素は、マイクロプロセッサにより構成され、マイクロプロセッサは、小さいルーチンを実行しているアルゴリズムの最後の部分も扱う。もし、サーボがＣＤを検出すれば、マイクロプロセッサは、復調器の発振器を、ＣＤのウォブル周波数を生成するように構成する。また、他のブロックのパラメータも、ＣＤの場合で構成する。振幅（ｄＢ）と位相変動の絶対値を低いスピードで読出し、マイクロプロセッサは、記録媒体が記録可能型であるか否かを決定する。もし、サーボがＤＶＤを検出すれば、マイクロプロセッサは、２つの場合を別々にテストする。第１は、復調器の発振器をＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）のウォブル周波数を生成するように構成する。また、他のブロックのパラメータを、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）の場合で構成する。振幅（ｄＢ）と位相変動の絶対値が保存される。その後、同じ処理がＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）で繰り返される。２つの場合の値を検査及び比較することで、マイクロプロセッサは、記録媒体が＋Ｒ（Ｗ）であるか、−Ｒ（Ｗ）であるか、記録型ではないかを決定する。マイクロプロセッサによって読み出された値が、信頼ある決定のためには十分に高く又は低くないことが生じ得る。その場合、マイクロプロセッサは、決定のために役に立つ値が得られるまで読み出しを繰り返す。
【００２３】
総ての場合において、データはマイクロプロセッサに低いスピードで導かれ、よって、それらを読み込むことに困難さはない。Ｉ及びＱ成分はウォブルスピードで供給されるが、平均化フィルタが、マイクロプロッセの前で、データのスピードを大幅に減少させる。平均化フィルタは、Ｎ入力サンプルに渡り、入力サンプルの平均値を計算する、簡易な処理ユニットであり、Ｎは、マイクロプロッセサによりプログラムされる。これらのユニットは、
−Ｎ入力サンプル後にリセットされる、入力値の総和のためのアキュムレータ
−Ｎでの除算器
−次の値を計算している間に、出力として最後に計算した値を保持するサンプルホールド
器を含む。
【００２４】
平均化フィルタは、位相変動の絶対値の計算後、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）のウォブルの位相変調除去のために必要である。例えば、もし平均がＡＤＩＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｐｒｅ−Ｇｒｏｏｖｅ）ビットの４つの位相ジャンプを含む６４ウォブル周期に渡り計算されたとすると、結果はπ／１６となる。この値は、ＣＤの位相測定のエラーであるπ／１１よりも小さい。よって、ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）のエラーも量子化後は無視できる。振幅と位相の正確な同期を得るために、振幅パスにも同様の平均化フィルタを用いることが望ましい。この平均化フィルタは、測定の正確さを改良する。
【００２５】
ＤＶＤ＋Ｒ（Ｗ）の場合、平均化フィルタの一部分又はフィルタ全体は、極座標変換の前に移動させることもできる。これには２つの利点、即ち、より良いノイズ除去と、高い周波数選択性がある。第１の利点、ノイズ除去は明らかである。ウォブルが存在する場合、Ｉ及びＱ成分は常に同じ位相に合成される。よって、平均した結果は、入力と同じ振幅を持つ。対して、ウォブルが存在しない場合、ノイズはランダムな位相をもつので、Ｉ及びＱ成分は、ランダムな位相に合成される。よって、結果はより小さな振幅となる。直交−極座標変換の後でフィルタ操作をした場合は、同じフィルタでは振幅を減少できない。第２の利点、周波数選択性も重要である。周波数選択性は、ウォブル周波数の信号のみ通過させ、他の総ての周波数を持つ信号成分は拒絶する、検出器の能力である。積分＆ダンプと共に、復調器は、入力信号とウォブルの相関を測定する。特に、相関は２つの異なる成分について測定される。ウォブル周波数の総ての高調波は、完全に除去される。しかし、他の周波数は完全には除去されない。特に、副高調波がＩ及びＱ成分に寄与するかもしれず、平均振幅にも寄与するかもしれない。相関の期間を数ウォブル周期に延長することで、平均化操作が時間変動するＩ及びＱ成分を削除し、副高調波が除去される。Ｎ１が相関のためのウォブル周期の数であるとすると、周波数選択性は、Ｎ１に等しいファクタで増加する。積分＆ダンプと組み合わせた平均化フィルタは、長い積分期間を持つ積分＆ダンプに相当する。結果として、周波数選択性は、積分期間を拡張するファクタに等しいファクタだけ増加する。
【００２６】
ＣＤの場合、位相変動の計算後の平均化フィルタは、厳密には必要ではない。しかし、それらは、測定の信頼性を増加させるので有益である。対照的に、変調による位相変動が増加するため、極座標変換前の平均化フィルタはバイパスされる。ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）の場合もまた、位相変動の計算後の平均化フィルタは、厳密には必要ではない。しかし、同様に測定の信頼性を増加させる。また、この場合、極座標変換前の平均化フィルタも役に立つ。それらは、広帯域に広がり、ウォブルの第１６高調波においても大きい成分を有するランドプリピットのピークの影響を減少させる周波数選択性を増加させる。時間領域においても、ランドプリピットのピークへの利点は明白である。これらのピークは、ウォブル位相の測定でエラーを引き起こす。後に続くウォブル周期にはピークがないので、ピークによるエラーは位相変動と解釈される。１６周期中に、ピークは大部分で１又は２であり、最大でも３であるので、平均化フィルタはこのエラーを減らす。よって、望ましい平均期間は１６ウォブル周期である。
【００２７】
ウォブル抽出のデジタルでの実装の詳細なダイアグラムを図３に示す。トラックウォブル信号は、四つの入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを足し合わせることにより生成される。センサーの配置は未知であるが、Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ又はＡ＋Ｄ−Ｃ−Ｂの２つの可能性を考慮している。前記２つの可能性は、マイクロプロセッサからのＴｗ＿ｓｅｌｅｃｔビットにより選択できる。加算器の後、ウォブル信号は、スケーリングされ、クリップされる。つまり、信号のダイナミックレンジは、プログラム可能な方法で３ビット減らされる。クリッパは、出力信号のダイナミックレンジを、最大と最小の閾値に制限する。信号ｓａｔは、クリッパが信号を制限したか否かを示す。サチュレーションカウンタは、サチュレーションが発生した回数をカウントする。結果はマイクロプロセッサにより読み出され、試験の間に、入力でのスケーリングファクタＴｗ＿ｓｃａｌｅの調整に有用である。副サンプリングは、分周クロックＴ２ｃｌｋを用い、ウォブル信号Ｔｗ＿ｓｃを同期する。復調器は、局所ウォブル生成器と、Ｉ及びＱパスのための２つの乗算器とを含む。局所ウォブル生成器は、異なる媒体のために、異なる周波数を生成するという意味でプログラム可能である。２つの積分＆ダンプが入力サンプルを積算する。各ウォブル周期の終わりで、積算値は０にリセットされ、次の計算を行っている間、出力は、計算した積算値を保持する。積分＆ダンプでの積分時間は、正確に１ウォブル周期であるので、データＩ及びＱは、ベースバンド検出器にウォブル速度で渡される。
【００２８】
局所ウォブル生成器は、１３ビットのデジタル同調発振器（ＤＴＯ）であり、シリコン領域を節約するために３２サンプルのみを用いて、デジタル方式で正弦波を合成する。３２サンプルは、１５、１５、１４、１２、１１、８、６、３、０、−３、−６、−８、−１１、−１２、−１４、−１５、−１５、−１５、−１４、−１２、−１１、−８、−６、−３、０、３、６、８、１１、１２、１４、１５である。局所ウォブル生成器の仕組みを図４に示す。３２の値は、ｓｉｎ及びｃｏｓ信号の両方に用いるルックアップテーブル（ＬＵＴ）に保存される。位相入力は、ｓｉｎ生成のためには３π／２だけシフトする。ルックアップテーブルの出力での５ビットの分解能は、出力での高調波を低いひずみで生成するために十分である。ひずみは、合成された量子化波形に対してファーストフーリエ変換を適用することで分析することができる。特定の高調波によるひずみは、高調波がベースバンドに重大な影響を与えないのであれば耐えることができる。よって、低次高調波の振幅がより重要である。高次高調波は、高い周波数に対応するが、データ信号ＨＦのノイズ及び妨害波は、低い振幅を有している。ウォブル波形生成の位相は１３ビットのアキュムレータのＭＳＢ５ビットを利用して得られる。周波数合成の原理によると、アキュムレータのバスは、正確な周波数を生成するために十分大きいことが望ましい。検出は位相変動に基づいているので、周波数の正確さが大変重要である。よって、周波数の正確さは、出力のひずみに影響する位相の正確さより重要である。ある種の出力ひずみを、顕著な結果をもたらすことなく受け入れることさえ可能である。十分に信頼できる周波数を得るために、アキュムレータは、ウォブル周期の終わりで定期的に０に設定される。結果として、周波数エラーは０になる。アキュムレータは、０から８１９１のランプ信号を生成する。アキュムレータの入力は、媒体に依存し、更なるルックアップテーブルに保存されている。更なるルックアップテーブルの値は、周波数合成の典型的な公式、２１３／Ｎｗｓ（Ｎｗｓはウォブル周期内のウォブルサンプル数）により予め計算されている。”２”による副サンプリングを考慮すると、ＮｗｓはウォブルＮｗ当たりのチャネルビット数の半分に等しくなる。以下、表２に要約を示す。
【００２９】
【表２】
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幸いにも、結果は常に、ルックアップテーブルのサンプル数３２の倍数に近い値となっている。＋Ｒ（Ｗ）の場合、Ｎｗｓは正確に倍数となっている。よって、ルックアップテーブルの利用可能なサンプルで十分である。ひずみは、１６サンプルの量子化誤差のみであり、図５に示すように奇数次の高調波のみに制限される。ＣＤ及び−Ｒ（Ｗ）の場合、ひずみは幾つかの理由により生ずる。
−ルックアップテーブルのサンプルが十分でなく、それらの大部分は３回使用される。
−幾つかの値は３回ではなく、２又は４回使用される。
−値は量子化される。
第１の理由が、周波数（３２*ｋ±１）*Ｆｗでの、ひずみの大部分の原因となっている。ここでＦｗはウォブル周波数であり、ｋは正の整数である。このひずみは、高いｋの値では減少するが、周波数がナイキスト周波数より高いときは、低い周波数への折り返し雑音となる。これを図６及び図７に示す。主な成分は（３２*±１）*Ｆｗである。これらの周波数でのひずみは、大変小さい影響しか及ぼさない。ＤＶＤ−Ｒ（Ｗ）及びＣＤ−Ｒ（Ｗ）の場合は、データ信号ＨＦのスペクトラムは、前記周波数では大きく減衰する余裕がある。よって相関器出力には重大な影響を与えない。
【００３０】
図８に概略で示すベースバンド検出器のデザインは、図２の構造の後半部分を実現するものである。処理速度は、ウォブル周波数に等しくかなり低い。実際に、平均化フィルタは、Ｎ１ウォブル周期での平均を計算するためにウォブルクロックを使用する。直交−極座標変換器で、信号の速度は更に低くなる。第１の平均化フィルタ組の後、速度はＮ１により減少させられ、よって、ウォブル速度をＮ１で割った値に等しくなる。第２の平均化フィルタ組、及び、位相変動の平均の計算は、この速度で動作する。第２の平均化フィルタ組の後、速度は、再度、Ｎ２で除算されるので減少する。結局、検出結果を保存するマイクロレジスタは、大変遅い速度で読み出される。Ｎ１及びＮ２の値は、マイクロプロセッサによりプログラムされ、マイクロプロセッサは、更に、スケーリング値もプログラムする。スケーリングは、前のブロックでの積分の正規化のために必要である。スケーリングは、信号を２−８から２−１２に減衰させるという意味でプログラム可能である。これらの値は、以下の要素に依存するので、記録媒体により異なる。
−前のブロックでの積分長を決定するＮｗｓ（図３及び表２参照），及び
−フィルタの効果によりＩ及びＱの相関処理で除去される信号のエネルギー量
クリッパは、ＭＳＢ７ビットをカットし、これにより、出力ダイナミックレンジの最大及び最小閾値に信号を制限する。直交−極座標変換器は、６ビット入力、位相には４ビットの分解能、振幅には６ビットの分解能で検出には十分である。これは、入力及び振幅には、３６ｄＢのダイナミックレンジで十分であることを意味する。位相には、π／８の分解能で検出には十分であり、このため、変換器の出力で位相は４ビットとなっている。デルタ操作が１ビット増加させ、剰余（・、２π）操作が信号の領域を（−π、＋π）の範囲に減らし、よって１ビット少なくさせる。絶対値操作が、他のビット、つまり符号ビットを削除し、信号領域が（０、＋π）となる。位相変動の平均化フィルタは、信号領域を（０、π／２）の範囲に減少させる。実際、ウォブルが存在する場合、値は０に近い。ウォブルが存在しない場合、ランダムな位相変動の絶対値は、範囲（０、＋π）に均一に分布し、平均は、π／２となる。＋π／２より高い値は、検出器で＋π／２として扱われることを考慮し、位相変動の絶対値の平均は、クリッパによりπ／２に制限される。よって、出力は４つの値、０、π／８、π／４、３π／８をとり得る。
【００３１】
図１及び図２の量子化機能は、Ｎ２による除算を通して量子化を行う平均化フィルタに含まれている。ＣＤのＦＭ変調の除去及び他の場合におけるノイズ除去のためには、常に信号より小さく、かつ、最も近い量子化値に出力を丸めるフロア量子化が有利である。Ｎ２が２のべき乗であることを考慮すると、デジタルでの実装では、幾つかのビットを削除することに対応する。振幅のビット数も、信号をｄＢルックアップテーブルを用いて対数スケールに変換することで可能な限り減少させる。最後に、振幅と位相変動についての情報は、検出器の出力として、１つの値に要約される。この出力は、ウォブルが存在しない場合は０に等しく、ウォブルが存在する場合は３に等しい。中間の値の場合、マイクロプロセッサが適切な判断を行う。例えば、他の値を待つかもしれないし、個々の振幅及び位相変動を読出すかもしれない。
【００３２】
直交―極座標変換器は、ベースバンド検出器の核である。検出器全体の能力を決めるため、その正確性は大変重要である。しかし、非常に正確な変換器は、高い実装コストが必要となる。結果として、正確さと実装コストの適切なトレードオフが行われる。解決法は、
−２つの直交座標成分の振幅の単なる加算、及び
−位相計算のためのルックアップテーブル
に基づく。振幅の計算は、（１、０）の場合は最小、（１／√２、１／√２）の場合は最大であるエラーを伴う。第１の場合はエラーは０であり、第２の場合は出力は１ではなく、√２となる。よって、ピークトウピークでのエラーをデシベルで表すと、
ＥｐｐｄＢ＝２０*ｌｏｇ１０√２＝３
であり、±１．５ｄＢに対応する。このエラーは、ウォブルの振幅がノイズに対して約３０ｄＢ高いため許容できる。位相の計算は、１２ビット入力の大きいルックアップテーブルが必要となる。これは、２つの入力成分が等しく減衰させられた場合でも結果は同じであることを考慮すれば、減らすことができる。これは、２つの成分が十分に大きいときは、大きい影響を与えることなく行える。あまりにも小さい成分の場合、ルックアップテーブルでの量子化誤差が増加する。よって、ルックアップテーブルのダイナミックレンジは、２〜３ビットに減らされる。図９は、この取り組み方法に従った変換器の実装の説明図である。２つの成分のうち１つが８より大きい場合、両成分のＭＳＢ４ビットが選択される。これは、最後の２ビットは、結果に対して非常に小さい影響しか与えないので、厳しい結果とはならない。両成分が、８より小さい場合、結果に影響しない最初の２ビットが捨てられ、ＬＳＢ４ビットがルックアップテーブルに渡される。よって、ルックアップテーブルは、４＋４ビット入力に縮小される。ルックアップテーブルの出力値を表３に示す。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
ウォブル検出器は、クロックＴ＿ｃｌｋの半分の速度で動作する２つの同じパスを含む。復調器のシリコン領域を減少させるために、２つのパスは、クロックＴ２ｃｌｋの代わりにクロックＴ＿ｃｌｋを使用し、時分割の方法で処理することもできる。これは、ただ１つのパスのための資源を、クロックＴ＿ｃｌｋの速度で、時分割にて使用することを意味する。時分割で使用される資源は、図１０に示すように、ｃｏｓルックアップテーブル、ｃｏｓルックアップテーブルの入力でのスケーリング、乗算器、積分＆ダンプ、平均化フィルタ（Ｎ１）、スケーリング及びクリッパを含む。大きいサイズの単一のアキュムレータを用い、平均化フィルタ及び積分＆ダンプを統合することにより、更なる縮小も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】平均した偏差の絶対値を計算することによる位相の使用方法を表す図である。
【図２】本発明によるウォブル検出器の構成を示す図である。
【図３】ウォブル抽出のデジタルでの実装を詳細に示すダイアグラムである。
【図４】局所ウォブル生成器の仕組みを示す図である。
【図５】速度１ｘで＋Ｒ（Ｗ）の局所発振器出力（ｓｉｎ、ｃｏｓ）のスペクトラムを示す図である。
【図６】速度１ｘで−Ｒ（Ｗ）の局所発振器出力（ｓｉｎ、ｃｏｓ）のスペクトラムを示す図である。
【図７】速度１ｘでＣＤの局所発振器出力（ｓｉｎ、ｃｏｓ）のスペクトラムを示す図である。
【図８】ベースバンド検出器の概略を示す図である。
【図９】直交−極座標変換器の仕組みを表す図である。
【図１０】時分割で使用されるウォブル検出器の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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